Kiirendus vs kiirus
Kiirendus ja kiirus on kaks põhimõistet, mida käsitletakse füüsikas kehade liikumise all. Selles artiklis arutleme, mis on kiirendus ja kiirus, nende määratlused, sarnasused ning lõpuks kiirenduse ja kiiruse erinevused.
Kiirus
Kiirus on määratletud kui objekti ja fikseeritud punkti vahelise nihke muutumise kiirus. Matemaatiliselt on kiirus arvutamise teooriate kohaselt võrdne dx/dt (loetakse kui d, dt x). Seda tähistatakse ka tähega ẋ. Kiirus võtab ka nurkkiiruse kuju; sel juhul on kiirus võrdne nurga muutumise kiirusega. Nii lineaarkiirus kui ka nurkkiirus on vektorid. Lineaarkiirusel on hetkelise liikumise suund, samas kui nurkkiirusel on suund, mis määratakse korgitseri meetodil. Kiirus on relativistlik variant, mis tähendab, et valguse kiirusega ühilduvate kiiruste puhul tuleb rakendada relatiivsusseadusi. Suhteline kiirus on objekti kiirus teise objekti suhtes. Vektorkujul kirjutatakse see järgmiselt: V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel on objekti “a” kiirus objekti “b” suhtes. Tavaliselt kasutatakse kahe objekti vahelise suhtelise kiiruse arvutamiseks kiiruskolmnurka või kiiruse rööpkülikut. Kiiruse kolmnurga teooria väidab, et kui VA rel Earth ja VEarth rel B on näidatud kolmnurga kahel küljel, mis on võrdeline suuruse ja suunaga, kolmas rida näitab suhtelise kiiruse suunda ja suurust.
Kiirendus
Kiirendus on määratletud kui keha kiiruse muutumise kiirus. Oluline on tähele panna, et kiirendus nõuab alati objektile mõjuvat netojõudu. Seda kirjeldatakse Newtoni teises liikumisseaduses. Teine seadus ütleb, et kehale mõjuv netojõud F on võrdne keha lineaarse impulsi muutumise kiirusega. Kuna lineaarimpulss on antud keha massi ja kiiruse korrutisega ning mass mitterelativistlikul skaalal ei muutu, võrdub jõud massi ja kiiruse muutumise kiirusega, milleks on kiirendus. Sellel jõul võib olla mitu põhjust. Elektromagnetiline jõud, gravitatsioonijõud ja mehaaniline jõud on mõned. Kiirendust, mis tuleneb läheduses olevast massist, nimetatakse gravitatsioonikiirenduseks. Tuleb märkida, et kui objektile ei avaldata netojõudu, ei muuda objekt enda kiirust, olenemata sellest, kas see liikus või seisis. Pange tähele, et objekti liikumine ei vaja jõudu, kuid kiirendus nõuab alati jõudu.
Mis vahe on kiirendusel ja kiirusel?
• Kiirenduseks on vaja objektile mõjuvat netojõudu, kuid kiirus ei vaja sellist jõudu.
• Igal kiirendaval objektil on kiirus, kuid igal objektil, millel on kiirus, ei pea tingimata olema kiirendust.
• Kiirenduseks on vaja muuta kiiruse suurust või suunda.
